용어의 정의

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전도성을 가진 시료의 표면을 아주 첨예한 터널링 탐침으로 스캐닝하여 시료표면의 형태를 관찰하는 장비이다. 뾰족한 탐침을 시료 표면에 접근시키고 양단간에 적당한 전압을 걸어주면 비록 두 개의 도체가 떨어져 있다 하더라도 그 간격이 아주 작을 경우 전자가 에너지 벽을 뚫고 지나가는 양자역학적 터널링(tunneling) 현상이 일어나며 이때 흐르는 터널링 전류는 탐침과 시료 사이의 간격에 민감하게 반응한다. STM의 탐침은 피에조 세라믹으로 만들어진 구동기 (scanner)에 의해 좌우(x), 전후(y), 상하(z)로 움직여지는데, 이 구동 장치는 0.01 nm 이상의 정밀도를 가진다. 탐침을 통해 흐르는 전류가 일정한 값이 되도록 탐침의 높이를 조정하면서 좌우, 전후로 주사(走査)해 가면 탐침이 시료 위를 저공 비행하듯이 따라가게 된다. 이 때 각 지점에서 탐침을 상하로 움직여 준 값을 기록하여 얻은 수치를 컴퓨터 화면에 나타내면 시료의 형상을 나타내는 영상이 된다.